Vihdoin yksi hyvä hypoteesi syistä. Tutkijat ovat vihdoin päässeet jyvälle, mistä etsiä autismin selitystä.



Julkaistu Tiede-lehdessä 2/2009

Autismi on monenkirjava ja vaikeudeltaan vaihteleva neurobiologinen kehityshäiriö, johon sairastuu arviolta kaksi lasta tuhannesta. Kun mukaan luetaan lievimmät autismikirjon sairaudet, oireita - sosiaalisen vuorovaikutuksen poikkeavuuksia, kaavamaista käytöstä ja kiinnostuksen rajoittuneisuutta - esiintyy jopa yhdellä 150:stä.

Autismin biologiaa ei vielä ymmärretä. Sairauteen ei myöskään tunneta parannuskeinoa, vaikka monia siihen liittyviä ongelmia toki voidaan helpottaa esimerkiksi oikeanlaisella opetuksella. Autismi kiehtoo tutkijoita paitsi haasteellisuutensa vuoksi myös siksi, että se voi avartaa ymmärrystämme ihmismielen peruspilareista, kuten oppimisesta, muistista, kielestä ja sosiaalisesta kanssakäymisestä.


Vanhat selitykset eivät kantaneet

Ensimmäinen teoria autismin synnystä väitti sen johtuvan vanhempien tunnekylmyydestä. Myöhemmin tulilinjalle joutuivat rokotukset, etenkin niin sanottu kolmoisrokote, joka annetaan tuhka- ja vihurirokkoa sekä sikotautia vastaan. Kummallekaan väitteelle ei löytynyt tieteellisesti kestävää perustetta.

Seuraavaksi autismi yhdistettiin kromosomipoikkeamiin, kuten kromosomin 15 pitkän käsivarren kahdentumaan ja sukupuolikromosomien muutoksiin. Selviä poikkeamia löytyy enintään viidennekseltä autisteista. Tutkijat ovat niiden avulla yrittäneet paikantaa, minkä geenien toiminnan häiriöt kytkeytyvät autismiin. Sairauden syntytapaa ne eivät kuitenkaan ole paljastaneet.


Perinnöllisyys avitti pikkuisen

Jo varhain huomattiin, että autismi esiintyy perheittäin. Autistisen lapsen sisarusten sairastumisriski on kymmeniä kertoja tavallista suurempi; heistä sairaus todetaan noin 2-8 prosentilla. Tämä ei kuitenkaan riitä osoittamaan perimän merkitystä sairauden synnyssä. Siksi geenien osuutta on jäljitetty kaksostutkimuksilla.

Identtisten kaksosten perimät ovat täysin samanlaiset, kun taas ei-identtisten kaksosten geeneistä vain puolet on samoja aivan kuin muillakin sisaruksilla. Kun identtisistä kaksosista toisella on autismi, on sairaus toisellakin 90 prosentin todennäköisyydellä. Ei-identtisillä kaksosilla vastaava riski on vain noin 10 prosenttia. Tästä voidaan päätellä, että autismi on vahvasti perinnöllinen.

Perhe- ja kaksostutkimukset jättävät kuitenkin useita tärkeitä kysymyksiä avoimiksi. Kuinka suuri vaikutus on yksittäisellä geenimutaatiolla? Kuinka monta altistavaa geenimuotoa lapsen täytyy periä, ennen kuin autismi kehittyy? Kuinka monta altistavaa geenimuotoa väestössä kaiken kaikkiaan esiintyy? Miten ympäristö vaikuttaa sairastumiseen?


Palaset loksahtivat synapseihin

Vielä 2000-luvun alussa näytti siltä, etteivät perimän yksityiskohtaiset kartoitukset tuo toivottuja läpimurtoja sairauden ymmärtämiseksi. Autismin pääteltiin syntyvän jopa 10-15 altistavan geenimuodon yhdistelmänä. Tämä ei luvannut hyvää: jos kunkin yksittäisen alttiustekijän vaikutus on pieni, niiden kaikkien paikantaminen vaatii massiivisia näyteaineistoja ja erittäin kehittyneitä molekyyligeneettisiä tekniikoita.

Vuonna 2003 autismigeenien metsästys sai kuitenkin yllättävän käänteen. Professori Thomas Bourgeronin johtama ranskalaisryhmä raportoi neuroligiini-geenien muutoksista kahdessa ruotsalaisperheessä. Toisen perheen autistisilla veljeksillä oli havaittu mutaatio neuroligiini-3-geenissä. Toisen perheen veljeksiltä taas oli löytynyt neuroligiini-4-geenin toiminnan estävä mutaatio. Hiukan myöhemmin jälkimmäinen muutos paikannettiin myös erään suurperheen usealta kehitysvammaiselta ja autistiselta jäseneltä. Näissä perheissä sairauden taustalla eivät siis olleetkaan lukuisat alttiustekijät, vaan yksittäiset geenivirheet.

Nämä havainnot olivat myös ensimmäinen näyttö siitä, että autismi voi kummuta hermosolujen liitosten eli synapsien häiriöistä. Neuroligiini-proteiinit ovat nimittäin synapsien avainmolekyylejä. Ne toimivat hermoimpulsseja vastaanottavissa soluissa ja linkittyvät viestintuojien neureksiini-proteiineihin. Ilmeisesti koko synapsi rakentuu tämän proteiiniparin ympärille.

Oivallus neuroligiinien merkityksestä tarjosi oikotien uusien autismigeenien paikannukseen. Nyt tutkijat saattoivat keskittyä synapsien rakenteen ja toiminnan kannalta tärkeisiin geeneihin. Tämä strategia tuottikin pian tulosta. Muutamilla autisteilla havaittiin muutoksia neuroligiinien aisaparin neureksiinin geenissä, toisilla taas näiden yhteistyökumppanin Shank3-proteiinin geenissä. Näin palapelin ensimmäiset osat oli saatu koottua.


Signaalien tasapaino järkkyy

Kun kerran synapsiproteiinien virheet voivat aiheuttaa autismin, miten ne tarkalleen ottaen häiritsevät aivojen toimintaa?

Synapsit ovat keskeisiä rakenteita hermosolujen välisessä viestinnässä. Kun hermosignaali saavuttaa tuojasolun päätteen, solujen väliseen synapsirakoon vapautuu välittäjäainetta, joka kiihdyttää vastaanottavan hermosolun toimintaa tai estää sitä. Solu summaa kaikista synapseistaan tulevat viestit, ja mikäli kiihdyttävät signaalit pääsevät voitolle, laukeaa hermoimpulssi, joka kiidättää viestin eteenpäin. Tämä kaikki tapahtuu sekunnin tuhannesosissa.

Keskeisten synapsiproteiinien virheet voivat muuttaa kiihdyttävien ja estävien synapsien tasapainoa. Autisteilla havaitut neuroligiini-mutaatiot näyttävät häiritsevän erityisesti kiihdyttävien synapsien kehitystä ja näin hölläävän kaasua suhteessa jarruun.

Tällä voi olla dramaattinen vaikutus hermoverkkojen muotoutumiseen lapsen varhaisessa kehitysvaiheessa. Synapsien toimintahäiriöt nimittäin ruokkivat itse itseään, sillä - kuten oppimisesta ja muistista on tuttua - synapsit muovautuvat käytettäessä. Virheelliset synapsiproteiinit voivat siis horjahduttaa aivojen kehityksen autismiin johtaville raiteille.

Tätä hypoteesia tukevat myös hiirikokeet, joissa on tutkittu tarkemmin neuroligiini-geenimuotojen vaikutuksia. Geenivirheitä kantavilla hiirillä on havaittu muun muassa sosiaalisen vuorovaikutuksen ja ääntelyn häiriöitä, jotka muistuttavat autistisia käyttäytymispiirteitä. 


Uusia johtolankoja löytyy vielä

Nykyisen tutkimustiedon valossa on selvää, että autismikirjon sairaudet ovat erittäin monimuotoinen ryhmä paitsi oireistoltaan myös biologiselta perustaltaan. Häiriön taustalla voivat olla kromosomipoikkeamat, useiden alttiusgeenien yhdistelmät tai uusimman tiedon mukaan myös yksittäiset geenivirheet. Myös ympäristötekijöillä on osuutensa sairauden synnyssä. Onkin todennäköistä, että tunnettujen alttiustekijöiden rinnalle löytyy vielä paljon uusia.

Toisaalta saattaa olla, että moninaiset tekijät palautuvat muutamaan yhteiseen syntymekanismiin - joista yksi näyttää liittyvän juuri synapsien toimintaan.

Muita ehdokkaita ovat esimerkiksi eri syistä suurentunut hermosolujen määrä, neuronien epänormaali ärtyvyys tai jakaantuminen aivoissa, tavallista vähäisemmät yhteydet eri aivoalueiden välillä, krooninen tulehdustila ja liiallinen serotoniinin eritys.

Vaikka tähän mennessä löydettyjen synapsigeenien muutosten arvellaan olevan autismin syynä enintään yhdessä tapauksessa kahdestakymmenestä, ne tarjoavat ensimmäisen kunnollisen hypoteesin taudin synnystä. Itse asiassa harvinaisen geenimuodon löytyminen avaa usein uuden oven sairauden ymmärtämiseen. Esimerkiksi Alzheimerin taudin tapauksessa sellainen johti amyloidiplakkien jäljille. Kun kyse on autismin kaltaisesta sairaudesta, puhutaan vieläkin perusluonteisemmista kysymyksistä: tutkijoiden käsissä saattavat olla avaimet oppimisen, kielen kehityksen ja sosiaalisen vuorovaikutuksen biologian parempaan ymmärtämiseen.


Tero Ylisaukko-oja on filosofian tohtori, joka on väitellyt autismikirjon sairauksien molekyyligenetiikasta.


Autismin koko kirjo


- Autismi Nykyinen autismikäsitys alkoi muotoutua 1943, jolloin itävaltalais-yhdysvaltalainen psykiatri Leo Kanner julkaisi havaintonsa yhdestätoista lapsesta, joiden älyllinen, kielellinen ja sosiaalinen kehitys olivat jäljessä normaalista ja jotka käyttäytyivät kaavamaisesti.

- Aspergerin oireyhtymä Vain vuotta myöhemmin itävaltalainen psykiatri Hans Asperger kertoi ryhmästä poikia, joiden älylliset kyvyt olivat normaalit mutta sosiaaliset taidot vajaat ja käytös stereotyyppistä. Raportit saivat laajempaa huomiota vasta 1980-luvun alussa, kun ne käännettiin saksasta englanniksi.

Näiden kahden tutkijan havainnot toimivat edelleen autismisairauksien diagnoosin perustana, sillä luotettavaa biokemiallista tunnistusmenetelmää ei ole.

Diagnoosin edellytyksinä ovat eriasteiset

1 sosiaalisen vuorovaikutuksen häiriöt

2 kommunikaatiovaikeudet

3 rajoittuneet ja kaavamaiset toiminnot ja kiinnostukset.

Näiden lisäksi autismiin liittyy usein kehitysvammaisuutta sekä unihäiriöitä ja aistien yli- tai aliherkkyyttä, joita esiintyy myös Asperger-potilailla. Joillakin autisteilla on myös savant-kykyjä eli erityislahjakkuutta esimerkiksi musiikissa tai matematiikassa (ks. s. 42-47).

- Epätyypillinen autismi Kyseinen diagnoosi tehdään, jos autismi havaitaan vasta kolmannen ikävuoden jälkeen tai jos jokin kolmesta diagnostisesta kriteeristä ei täsmää.


 

Viki
Seuraa 
Viestejä1
Liittynyt29.3.2014

Autismissa takkuavat synapsit.

Varhainen diagnoosi Jos autismin diagnoosi tehdään alle kolme vuotiaana, puhumattomuus on yleisin syy. Myöhemmin puhuva vauva voi saada epäilyn hyvätasoisesta autismista, mikäli hänellä on sosiaalista vetäytyvyyttä tai raivokohtauksia. http://www.vauva.fi/keskustelu/1051063/ketju/autismin_diagnosointi_2_vuotiaalla
Lue kommentti

Jos rehkiminen ei huvita, syy voi olla geeneissä.

Monia liikunta palkitsee hyvän olon tunteella, mutta kaikille palkintoa ei tule, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan. Olo saattaa olla hikilenkin jälkeen enemmän runneltu kuin rento.

”Osa suomalaisten liikkumattomuudesta saattaa selittyä negatiivisilla tuntemuksilla”, sanoo jutussa liikuntapsykologian professori Taru Lintunen Jyväskylän yliopistosta.

Ihmiseltä saattavat puuttua hyvät kokemukset ja liikunnallisen elämäntavan mallit.

Perimälläkin on sormensa pelissä. Naisilla jopa puolet liikuntanautinnon vaihtelusta selittyy geeneillä, miehillä kolmannes.

Näin osoittaa vuonna 2014 julkaistu suomalainen tutkimus, joka perkasi perintötekijöiden osuutta liikuntamotivaatioon.

Tarkkaa syytä eroihin ei tiedetä. Yksi ehdokkaista on aivojen dopamiinirata. Se palkitsee niin syömisestä, seksistä kuin liikunnasta.

Dopamiinikylpy tuottaa aivoissa huumaavan euforian. Tutkimusten mukaan järjestelmän häiriöt vähentävät koe-eläinten liikkumishaluja.

Viime kädessä geenit ohjaavat mielihyväkoneiston toimintaa. Dopamiinin valmistukseen tarvittavat geenit toimivat toisilla kenties vilkkaammin. Erityisesti naisilla on liikuntamielihyvän kokemisessa geneettistä vaihtelua.

Yksilöiden erot ulottuvat laajemmallekin. Kaikki eivät saa liikunnasta yhtä paljon hyötyä – ainakaan heti.

Sama harjoittelu saattaa vaikuttaa ihmisiin eri tavoin. Yhden kunto kasvaa kohisten, mutta toinen ei saa tuloksia, vaikka kuinka rehkisi. Tutkijat puhuvat yksilöllisestä vasteesta.

Kuitenkin vaikka oma elimistö tuntuisi olevan immuuni liikunnalle, se voi olla vain harhaa. Tutkimuksissa tuijotetaan usein suorituskykyyn ja lihasvoimaan. Ne eivät ehkä hetkahda pienestä rasituksesta, mutta veren rasva- ja sokeriarvot saattavat parantua merkittävästi. Siksi liikuntaa voi suositella kaikille.

Kysely

Onko liikunta tuskien tie?

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

 

Tieteessä 2/2018 

 

PÄÄKIRJOITUS

Kun viha vie

Vihapuhuja ratsastaa alkukantaisella reaktiolla.

 

PÄÄUUTISET

Unissa puhutaan rumia

Myöntisen päiväminän takaa kurkkii
kielteinen yöminä – hyvästä syystä.

Alienkivi on yksi miljoonista

Tähtienvälisiä asteroideja syöksyy
aurinkokunnan läpi jatkuvasti.

Nykyihminen seikkaili
ulos Afrikasta useita kertoja

Yhden ulostulon malli ei enää mitenkään
istu Aasian löytöihin.

Korallit kalpenevat kiihtyvää tahtia

Lämpenevät vedet riistävät
polyypilta elintärkeän kumppanin.

 

ARTIKKELIT

Migreeni vyöryy aivorungosta

Kun sähköt sekoavat hermokeskuksessa,
kipuviestit kiihdyttävät aivot hälytystilaan.

Esinisäkkäät
Maailman valtiaat ennen dinosauruksia

Kehitys kohti meitä käynnistyi jo silloin,
kun maapallon mantereet olivat vielä yhtä.

Siittiöt hukassa

Enää hälytyskellot eivät kilise van kumisevat.
Miesten siittiömäärät ovat romahtaneet.

James Bond
Harmaa agentti hurmasi maailman

Vastoin odotuksia huomaamaton vakooja sai
valtavan huomion. Kohu teki fiktiosta faktaa.

Liikenne jättää tiet

Visio on villi muttei utopiaa. Jokainen sopiva
maapala tarvitaan luonnolle ja ruoalle.

Ennen paras mies oli poikamies

Naiset ja seksi eivät ole aina olleet miehen mitta.
Elämän tärkeät asiat löytyivät pitkään toisaalta.

 

TIEDE VASTAA

Voiko pissa jäätyä kaarelle?

Haudataanko vainajat ilmansuuntien mukaan?

Mikä on puujalkavitsi?

Miksi kuusi kestää lumen painon?

Miten norppa löytää takaisin avannolle?

Voiko avaruusaseman palauttaa Maahan?

 

KIRJAT

Oma dna kantaa suvun historiaa

Marja Pirttivaara teki suomalaisille sukututkijoille uudenlaisen kätevän oppaan.

 

KUVA-ARVOITUS

Klassikkopalsta

kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia lehden Facebook-sivustolle: facebook.com/tiede.fi

 

OMAT SANAT

Valoa kohti

Entisinä aikoina kantasana tarjosi myös lämpöä.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.